Die Weiterentwicklung von AMTOR über PACTOR-1, -2 und -3 ist nun bei PACTOR-4 angekommen HB9AUR * SWISS-ARTG GV 2011 *

Transkript

1 Die Weiterentwicklung von AMTOR über PACTOR-1, -2 und -3 ist nun bei PACTOR-4 angekommen

2 MUSEUM in RAPPERSWIL mit RTTY-Lochstreifen!

3 SITOR: SImplex Telex Over Radio Entwickelt in den 60-/70er Jahren als Verbesserung von RTTY RTTY 5 bit Baudot Code erweitert zu 7 bit Code (CCIR 476) mit Fehlererkennung. Jedes Zeichen hat 4 Mark ( 1 ) und 3 Space ( 0 ) -> 35 Zeichen (+ Idle, Phasing, repeat request) 100 Bd, FSK (Abstand 170 Hz)

4 ARQ: Automatic Repeat request 3 Zeichen senden: 3 * 7 bits * 10 ms = 210 ms Auf Quittung (OK, NOK) warten: 240 ms Gleiche oder nächste 3 Zeichen senden Max. Durchsatz: 3 Z / 450 ms = 400 Z / min oder 15 bit / 450 ms = 33.3 bit/s (wie RTTY mit 50 Bd)

5 FEC: Forward Error Correction Redundante Übertragung: Jedes Zeichen wird 2 x zeitversetzt gesendet NAVTEX (NAVigational TEXt Messages): Standardisiertes Meldungsformat für das weltweite Global Maritime Distress Safety System (GMDSS) 490 khz (local) und 518 khz (international)

6 1978: Peter Martinez, G3PLX adaptiert SITOR für den Amateurfunk. (1998 bringt er dem Amateurfunk PSK31)

7 AMTOR / SITOR Nachteile : o o o 5-bit Code Fehlererkennung ungenügend effektive Übermittlungsrate nur 33.3 bit/s Vorteile: o o Kurze Paketlänge Synchrone Übertragung PACKET 300 BD Nachteile : o o Protokolloverhead Meist zu lange Packets Vorteile: o o Zuverlässige Fehlersicherung mit CRC16 Hohe Übermittlungsrate

8 Synchron; 1.25 s Frames 0.96 s Tx, 0.29 s Rx 100/200 Bd FSK; Shift 200 Hz; BW < 500 Hz Pro Frame: 96 Bd, 192 Bd Format: Header 8/20 Bytes Nutzdaten Status CRC16 Analoges Memory-ARQ Datenkompression (Huffman Coding) Alternierende Mark-Space Inversion Long Path: 1.4 s Frames 0.96 s Tx, 0.44 s Rx

9 Ziel: Arbeitsbereich / Adaptivität grösser Modulation: 2 Töne (Abstand 200 Hz), Phasenmoduliert, 100 Bd; BW 450 Hz Töne alternieren mit jedem Frame Crest-Faktor 1.45 (3 db) -> eff. Leistung 50% Pseudo-Markov-Kompression (PMC) Synchron; 1.25 s Frames 0.8 s Tx, 0.45 s Rx mode: 3.75 s Frames 3.28 s Tx, 0.47 s Rx Convolutional Code (FEC) Viterbi Decoder

10 Level Modul Symb /s Bits/ Symb Phy. Code Net Bytes Short Packet Bytes Packet User AMTOR FSK / (2) P1 SL1 FSK / P1 SL2 FSK / P2 SL1 DBPSK * / P2 SL2 DQPSK * / P2 SL3 8-DPSK * / P2 SL4 16-DPSK * /

11 Mehrtonverfahren: 2 bis 18 Träger im 120 Hz Raster, von 480 Hz bis 2520 Hz Trägerumkehr für jede Wiederholung Bandbreite: 2.2 khz ( Hz) 100 Bd DBPSK oder DQPSK 6 Speed Levels bis 2700 bit/s (User ) Crest-Faktor 1.9 db (SL1) bis 5.7 db (SL6)

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14 Level Tones Mod. Bits / Symb. Phy. Code Net Bytes Short Packet Bytes Packet User P3 1 2 DBPSK 2 * / P3 2 6 DBPSK 6 * / P DBPSK 14 * / P DQPSK 14 * / P DQPSK 16 * / P DQPSK 18 * /

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16 Mind. doppelt so schnell wie PACTOR-3! 10 Speed Levels Bandbreite: 2.4 khz Single Tone, dafür adaptiver Kanal-Entzerrer (Equalizer) Entzerrer kompensiert auch TRX-Durchlasskurve Symbolrate 56.25/s, 112.5/s, 225/s und 1800/s N-fach Auto-Notch gegen Schmalband-Störungen 2-Ton Chirp-Modulation bei sehr niedrigem SNR (SL 1)

17 Level Symb Mod. Bits / Symb. Phy. Code Net Bytes Short Packet Bytes Packet P4 X (112) DBPSK + 1 (112) 6/64 (10.5) 0-0 User P DBPSK / X P DQPSK / X P DQPSK /6 180 X P DQPSK /6 375 X P BPSK / P BPSK /6 * ** P QPSK /6 * P PSK /6 * P QAM /6 * P QAM /6 * **

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19 2 Ton DBPSK wie PACTOR-2 und PACTOR- 3 SL1 Aber: statt 2 fixe Töne 2 variable Töne Chirps Startfrequenzen der beiden Träger: 550 Hz, 1530 Hz Ton- Drift : 294 Hz/s; überstreicht in einem Frame (3.28 s Tx) 965 Hz -> Hz, Hz Sehr robust bei Schmalband- und Teilkanal- Störungen sowie bei selektivem Fading

20 Niedrige Symbolrate für Speed Level 1 bis 4 -> nur geringe Bandbreite. Problem: o Kanal (2.4 khz) schlecht genutzt o Pech, falls Nutzsignal mit schmalbandigem Störer kollidiert Lösung: Moduliertes Signal über den ganzen Kanal spreizen. SL2/3: BW 150 Hz mit 16-fach Spreizung = 2400 Hz

21 Kompatibel zu PACTOR-1, -2 und -3; 4-Core DSP Spannungsversorgung: V, isoliert Geringe Leistungsaufnahme: max. 3 W Hochgenaue Zeitbasis: TCXO mit 1 ppm Wasserfall / Spektrum Anzeige (OLED, 64 x 256)

22 2 x TRX Audio (MAIN / AUX) TRX Control, USB, GPS Optional: LAN, USB Master, Bluetooth MIC / Speaker: für zukünftige Anwendungen

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24 Test-QTC: Bytes (komprimiert) via WINLINK2000, abgeholt bei guten Signalstärken auf 80m oder 40m bei HB9AW, HB9XQ, HB9MM, OE9XRK, IQ4VU Mode Dauer Speed Vergleich mit P-3 Station PACTOR s b/s x HB9AW, OE9XRK PACTOR s 1070 b/s - HB9XQ, HB9MM WINMOR (8 T) 483 s 454 b/s 0.4 x IQ4VU

25 8 Ton DBPSK/DQPSK; Abstand 60 Hz, BW 500 Hz 2 Speed Level: 200 bps und 600 bps 50 Baud, Code ½ (200 bps) oder ¾ (600 bps) Interleaving zum Schutz vor Fehler-Bursts

26 PC/Soundkarte basierendes ARQ Verfahren Mode 500 Hz: 2 Ton Mode 1600 Hz: 8 Ton Modulationen: 4FSK, 4PSK, 8PSK, 16PSK Symbolrate: /s und 93.75/s Zyklus: ca. 5.3 s (4.4 s Tx 0.9 s Rx) Block Code (Reed-Solomon)

27 Tones Symb Mod. Bits / Symb. Phy. Code Net Bytes/ Packet User Bytes/ Packet FSK 2 * / User PSK 2 * % PSK 2 * % PSK 2 * % FSK 8 * / PSK 8 * % PSK 8 * % PSK 8 * %